在pH值（zhí）在（zài）線測量中，電位差分析方法是完成在線檢（jiǎn）測和全過程監管的（de）方式，該方法常用的電A被稱作（zuò）原電池反應，使化學變化動能轉（zhuǎn）變成電磁能。原電池反應由2個半充電電池（chí）組（zǔ）成，在其中（zhōng）一個半充電電池稱（chēng）之為測量電A，它的電位差與特殊的正離（lí）子活度相關（guān）;另一個（gè）半充電電（diàn）池為對照品半充電電池，通常稱之為對照品電A，它一般是與測量飽和溶液互通，而且與檢測儀表（biǎo）相接。原電池反應的電壓稱之為感應電動勢（EMF），依據能斯特方程，pH值與感應（yīng）電動勢E相互關係如下所示：
式（1）和式（2）中，aH 為溶液中氫氧根離子活度;R為氣體（tǐ）常數;F為法拉第常數;T為溫度，E0為規範電A電位差。
從（cóng）式（1）和式（2）可（kě）以看得出，pH值（zhí）測（cè）算時的直線斜率與溫度T成線性相關，因而務必對（duì）方程式中的直線斜率開展賠償。除此之外，因為pH測（cè）量電A上形成的感應電（diàn）動勢較小，僅有（yǒu）好幾百mV，因而針對pH值在線檢測感應器，在設計方案信號變（biàn）大和收集電路時，導熱油鍋爐務必考慮到變大（dà）電路隨時間（jiān）和（hé）溫度的飄移對pH值的危害，以得到且結果可反複的PH值。
一般pH測量係統包含pH電A、信（xìn）號變大電路、A/D收集電路、導熱油（yóu）鍋爐微（wēi）處理器和串行通訊接口，如下圖（tú）1所顯示。pH電A造成的感應電動勢信號通過緩存和收（shōu）獲變大後進到A/D芯片開展AD轉換，與此同（tóng）時感應器輸入輸出的溫度信號也送進到A/D芯片開展變換（huàn），MCU對收集到（dào）的pH信號開展過（guò）濾和溫度賠償，測算出pH值，隨後根據RS485插口送至遠程操作服務器，與此同時也可根據V/I電路轉化成4～20mA的電流信（xìn）號。
如下圖1所顯示，要設計方案一套、平穩的pH在線測量係統（tǒng）軟件，要減少溫度對（duì）信號解決和信號收（shōu）集電路的危害，這就對解決電路和（hé）收集電路明確提出了更好（hǎo）的規定。
因為pH電A有很大的輸出阻（zǔ）抗，要完成的pH測量，做為油壓（yā）緩衝器的前麵，應取用低偏（piān）置電流的放大儀。通過低漏電流緩存級後，信號再供應給（gěi）收獲（huò）變大級，以達（dá）到更多的屏幕分辨率（lǜ）。因此，在（zài）電路設計方案中挑選ADI的ADA4505-2芯片作放大儀，設計方案的電（diàn）路如下圖2所顯示。該芯片是雙通道內存微功能損耗放大儀，具備較低的鍵入偏置電流（liú）（典型值0.5pA）和優異的PSRR和CMRR特性，其典型性（xìng）失衡電壓（yā）為500V，0.1～10Hz內具備（bèi）2.95V的低峰峰值（zhí）電壓噪音，達到電路中做為油壓緩衝器和放大儀的規定（dìng）。除此之外，該芯片在0～50℃範疇內具備較低的（de）失衡飄移和偏置電（diàn）流，對提高電路（lù）的溫度可（kě）靠性具備關鍵功效。
在pH儀表（biǎo）盤的大（dà）部分運用中隻要給予（yǔ）3位（wèi）的屏幕分辨率，因而選用16位的-△ADC就可以符合要（yào）求（qiú），充分考慮pH測量對低噪音和超低溫漂的規定（dìng），選用（yòng）ADI的AD7792做為A/D變換芯片，該芯片內部構造如下圖3所顯示。如需更多的收集精（jīng）密度，可選（xuǎn）用20位（wèi）的變換芯片AD7793，其構造基本原理和管腳作用與AD7792完全一致。
AD7792帶（dài）有3個（gè）差分信（xìn）號仿真模擬鍵入，集成化了片內低噪音儀表放大（dà）器，因此可立（lì）即鍵入小信號。當收獲（huò）設定為64，升級速度為4.17Hz時，方均根噪音為40nV。芯片內嵌一個高精（jīng）密低噪音、低飄移內部帶隙基準（zhǔn）電（diàn）壓源，也可選用一個外界差分信號標準電壓源。除此之外（wài），芯（xīn）片還（hái）內嵌了2個搭配的（de）可編電流源，合適作RTD溫度測量，便於對pH測量作溫度賠償。溫度（dù）測量電（diàn）路如下圖4所顯示。
運用AD77922個搭配的（de）電流源，可以建立的三線中，假如隻應用（yòng）一路電流，導線電阻器（qì）將形成偏差，因為鼓勵電流流過RL1，將在AIN1 管腳和AIN1-引腳（jiǎo）中間造成（chéng）電壓偏差。如選用三線個RTD電流（liú）源（yuán）可用以賠償因（yīn）鼓（gǔ）勵電流流（liú）過RL所形成的偏差。當圖中RL1和（hé）RL2相同，IOUT1與IOUT2配（pèi）對，導熱（rè）油鍋爐第2個（gè）RTD電流流（liú）過RL2後，RL2的偏差電壓與RL1的誤差電壓（yā）相同，且AIN1 管腳和AIN1-引腳中間（jiān）無偏差電壓（yā）。盡管在RL3上造成了二倍（bèi）電壓，但因為所形成的電壓為共模電（diàn）壓因而，不會有電壓偏差，溫度測量精度高。
AD7792可以選用內部鍾表（biǎo）或外界鍾表工作中，導出數據速率可根據軟件編程設定，在4.17～470Hz範疇內挑選。
MCU的首要功用是進行對pH信號、溫度信（xìn）號的數據采集和手（shǒu）機軟件過濾（lǜ），依據（jù）收集的溫度（dù）信號，全自動賠償和修宣（xuān）布（1）中的S直線斜率（lǜ），測（cè）算負票測飽和溶液的pH值，並依據必須轉（zhuǎn）化成4～20mA的電流信號（hào）或根（gēn）據RS485係統總線傳輸（shū）到主控芯片電子計算機。其關鍵手機軟件步驟框架（jià）圖如下圖5所顯示。
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